ANALISI, PIANIFICAZIONE E INFRASTRUTTURE PER IL PAESAGGIO RURALE

PARTE I: CENNI DI GEODESIA E GENERALITÀ SUI GIS

-GENARALITÀ SUI GIS (GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEMS)

Ambiti di utilizzo, definizione e architettura di un GIS. Potenzialità e funzionalità di un GIS. Dato e informazione. Informazione geografica e territoriale. I principi di Incertezza, incoerenza geometrica e smoothing.

-CENNI DI CARTOGRAFIA

Richiami di geomatica e geodesia. Rappresentazione cartografica. Il problema della rappresentazione della superficie della Terra. Forma e dimensione della superficie terrestre: geoide, sferoide, ellissoide. Le superfici di riferimento. Proiezioni. Sistemi di coordinate geografiche. Sistemi di coordinate piane. Sistemi di riferimento altimetrici. Cenni di fotogrammetria, telerilevamento, cartografia numerica, GPS.

-MODELLI DI DATI NEI GIS

Modellazione vettoriale. Modellazione raster. Confronto e conversione tra modelli. Incoerenza geometrica. Topologia. Modello “spaghetti”. Modello “topologico”. Vantaggi e svantaggi delle due tipologie. Le relazioni topologiche tra gli elementi: rapporti tra primitive geometriche e primitive topologiche. La topologia delle aree. Regola di Eulero. Join tra dati. Concetto di scala e scala di rappresentazione nei GIS. Proprietà chiave dei dati spaziali. Origine dei dati (rilievi, digitalizzazione, scansione). OpenData. Software e applicazioni GIS.

-DATABASE GEOGRAFICI

Definizione di database. Database Management System (DBMS). Modelli di dati (database gerarchico, database reticolare e database relazionale). Relational Database Management System (RDBMS); Operazioni in un RDBMS (C.R.U.D.). Join tra tabelle. Interrogazione dei dati e linguaggio SQL. Database geografici. Spatial Database Management System (SDBMS). Interrogazione di un database geografico. Costruzione di un database geografico. Evoluzione dei GIS in relazione ai database utilizzati.

PARTE II: ESERCITAZIONI IN LABORATORIO

-PRIMI PASSI SU QGIS

Il software QGIS (cenni, download e installazione). Interfaccia grafica di QGIS Desktop. Barre dei menu (Project, Edit, View, Layer, Settings, Plugins, Vector, Raster, Database, Web, Processing). Creazione e gestione di un progetto in QGIS.

-Gestione dei dati vettoriali

Tipologie di dati vettoriali. Il formato shapefile. Aggiunta un vettore su QGIS. Analisi e visualizzazione dei dati vettoriali. La tabella attributi. Operazioni con la tabella attributi. Selezione. Categorizzazione. Graduazione. Gestione delle etichette. Export di dati. Principali geoprocessi (Dissolve, Split Vector, Merge vector). Creazione di file vettoriali.

-Gestione dei dati raster

Concetto di piramide. Aggiunta di un ratser. Formato grid. Proprietà di un raster (dimensione, risoluzione, opacità, visualizzazione delle bande). Operazioni con raster multibanda (estrazione e merge delle bande). Vestizione di un dato raster (rampe colore e gestione degli intervalli). Ritaglio di un raster. Raster derivati (slope, aspect hillshade). Riclassificazione (reclassify by table, r.reclass). Rasterizzazione. Analisi dei valori di un raster.

-Esercitazioni

Selezione e dissolvenza di un dato vettoriale. Buffering e selezione per posizione. Statistiche zonali. Digitalizzazione di punti e linee. Interpolazione. Digitalizzazione di una mappa degli usi del suolo e legenda CORINE. Creazione di una mappa e gestione del layout di stampa.

PARTE III: TELERILEVAMENTO (solo LM73)

Definizione di telerilevamento (Remote Sensing). Storia del Telerilevamento. Spettro elettromagnetico. Grandezze radiometriche. Interazione radiazione elettromagnetica-atmosfera. Integrazione tra radiazione elettromagnetica e sistema pianta/aula/suolo/acqua. Firma spettrale. Telerilevamento attivo/passivo. Principali dati disponibili. Indici spettrali. Ricerca e download di immagini Sentinel. SNAP (caricamento, visualizzazione, resampling, subset, spectral view). Google Earth Engine (script di base, gestione di time-series).

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

MODULO DI GIS E TELERILEVAMENTO PER L'ANALISI DEL TERRITORIO AGROFORESTALE

- Materiale didattico fornito dal docente.

- Manuale utente e altra documentazione ufficiale presente sul sito di QGIS https://www.qgis.org

- Biallo G. (2005). Introduzione ai sistemi informativi geografici. MondoGIS

- Peter A. Burrough, Rachael A. McDonnell and Christopher D. Lloyd (2015). Principles of Geographical Information Systems. Third edition. Oxford University Press.

- Mario A. Gomarasca (2004). Elementi di Geomatica. Associazione Italiana di Telerilevamento.

- Wegmann M., Leutner B., Dech S. (2016). Remote sensing and GIS for ecologists: using open source software. Pelagic Publishing

- Jones H.J., Vaughan R.A. (2010). Remote sensing of vegetation: principles, techniques and applications. Oxford University Press (solo LM73)

- Ricerche individuali

- Articoli scientifici pubblicati

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

La gestione di informazioni con un preciso riferimento spaziale (informazioni georiferite) ed archiviate in database cartografici implementate in ambiente GIS (Geographical Information Systems), rappresenta oggi un requisito di base indispensabile ai fini di una adeguata conoscenza del territorio. Una prima, prevede una serie di lezioni dedicate ai richiami di cartografia (il problema cartografico, la rappresentazione della Terra, i principali sistemi di coordinate geografiche, ecc.), all’introduzione dei sistemi GIS, alle loro potenzialità, architettura e funzionalità principali. Sono altresì fornite le nozioni fondamentali relative all’acquisizione di dati georeferenziati (fotogrammetria, immagini satellitari ad alta risoluzione, ecc.) e alla loro organizzazione e gestione in un sistema informativo territoriale; si descrivono nel dettaglio i principali modelli di dati. La seconda parte del corso è dedicata alle esercitazioni in laboratorio per mettere a frutto le conoscenze teoriche acquisite nell’affrontare problematiche specifiche.

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

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Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio ed in forma autonoma/piccoli gruppi

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

Esame pratico e teorico

Ultimo aggiornamento: 26-09-2023

PROGRAMMA SINTETICO DEL CORSO

1. Introduzione al corso.

Obiettivi e contenuti. Inquadramento della disciplina in rapporto con gli altri insegnamenti impartiti nel CdS. Lo spazio rurale e forestale: multifunzionalità e servizi ecosistemici forniti.

2. Inquadramento storico-critico.

Lettura delle trasformazioni dello spazio rurale ed evoluzione degli strumenti e dei metodi di governo e pianificazione del territorio. La dialettica urbano-rurale nella società contemporanea.

3. Analisi e interpretazione delle trasformazioni del paesaggio agroforestale.

Il paesaggio alla luce della Convenzione Europea del Paesaggio. Le componenti del paesaggio. Il paesaggio tra gestione tecnica e costruzione sociale. Analisi diacronica del paesaggio e lettura qualitativa e quantitativa delle sue trasformazioni. Esercitazioni: Casi-studio legati alla caratterizzazione e all’analisi del paesaggio nell’ambito di contesti, e riguardo a problemi, tipici del territorio agroforestale mediterraneo.

4. Metodi di pianificazione del paesaggio e del territorio agroforestale.

Le aree agroforestali nell’evoluzione della disciplina urbanistica. La “pianificazione ecologica” del paesaggio agroforestale: riferimenti culturali e declinazione metodologica. Fasi caratteristiche. Aspetti partecipativi nella pianificazione del paesaggio.

5. L’analisi di idoneità nella pianificazione sostenibile del territorio.

Uso del territorio e delle sue risorse. Vocazioni territoriali, analisi di idoneità e scelta tra alternative. Analisi LCA (Land Capability Classification). Metodi LESA nella pianificazione (Land evaluation and Site assessment). Esercitazione: I GIS nell’analisi di idoneità; sistemi di supporto alle decisioni spaziali. Rassegna di esempi applicativi nella pianificazione dello spazio rurale e agroforestale.

6. Le aree verdi e la forestazione urbana nella pianificazione territoriale.

Evoluzione del quadro normativo, azioni di monitoraggio e verifica degli standard vigenti, indirizzi strategici. Approcci partecipativi. Applicazioni ed esempi.

7.Le infrastrutture territoriali.

Infrastrutture puntuali, lineari, di superficie. Multifunzionalità dello spazio agroforestale e integrazione del sistema infrastrutturale. Pianificazione strategica e progettazione delle infrastrutture agroforestali.

8.Infrastrutture viarie.

La rete della viabilità nello spazio agroforestale. Viabilità agrosilvopastorale. Elementi preliminari e strategici di progettazione. Contenuto ed elaborati del progetto stradale. Esercitazione: Analisi di esempi applicativi. Itinerari rurali e reti sentieristiche. La progettazione dei sentieri.

9. La rete della mobilità verde.

Infrastrutture multifunzionali di connessione urbano rurale. Mobilità dolce e infrastrutture viarie. Le greenways: idee guida e metodi di pianificazione e progettazione. Greenways e reti ecologiche. Esercitazione ed esempi: Analisi di specifici progetti di Greenways nella realtà italiana. Greenways e recupero di ferrovie dismesse. Esempio applicativo: Analisi territoriale e pianificazione infrastrutturale a supporto della definizione delle reti ecologiche. Reti di viabilità verde e integrazione con la rete ecologica.

10. Musei all’aperto ed ecomusei.

Storia di un’idea museale. Musei all’aperto e salvaguardia dell’architettura rurale. Gli ecomusei e la valorizzazione del territorio, delle risorse e delle identità locali. Aspetti progettuali, esempi applicativi ed esperienze in atto.

11. Ecomusei, aspetti applicativi.

Analisi di specifici esempi di musei all’aperto ed ecomusei realizzati, con particolare riferimento ad ambiti forestali e montani. La rete ecomuseale italiana. Ecomusei e strumenti di partecipazione nella pianificazione del paesaggio. Esempio: le mappe di comunità.

12. Esperienze di sintesi e seminario riepilogativo.

Presentazione da parte degli studenti dei temi approfonditi nelle esercitazioni. Dibattito sul lavoro svolto e revisioni finali.

Ultimo aggiornamento: 30-09-2023

- Steiner F., The Living Landscape: An ecological approach to Landscape Planning. McGraw-Hill, 1991 (1st edition) and further revised editions; (titolo edizione italiana: Costruire il paesaggio, un approccio ecologico alla pianificazione del territorio; McGraw-Hill Italia, editore)

- Agnoletti M., Paesaggio rurale: evoluzione, valorizzazione, gestione, Edagricole

- De Montis A., Pianificare il paesaggio rurale, Università degli studi di Sassari

- Toccolini A., Fumagalli N. e Senes G., Progettare i percorsi verdi: Manuale per la realizzazione di greenways, Maggioli editore

I Materiali didattici sui singoli temi (in particolare per le diverse infrastrutture territoriali trattate), con testi integrativi specifici e aggiornati, sono disponibili nell'ambito del TEAM del corso creato dal docente sulla piattaforma Microsoft Teams (vedere le cartelle di condivisione relative ai materiali didattici)

Ultimo aggiornamento: 30-09-2023

Obiettivi del corso:

Il corso offre conoscenze e strumenti per affrontare dal punto di vista tecnico il problema della pianificazione del territorio agroforestale inteso come spazio multifunzionale. Nel quadro dell'evoluzione storica della disciplina urbanistica e del sistema normativo, vengono trattati i principali modelli di pianificazione. In particolare, viene trattato il modello di "pianificazione ecologica", dove le scelte di piano sono indirizzate da un'accurata analisi del territorio e dalla valutazione della sua idoneità rispetto a determinati classi di utilizzazione. Si fa cenno ai GIS e a sistemi di supporto alle decisioni nella pianificazione territoriale, sviluppando specifici esempi relativi allo spazio agroforestale. Vengono impartite nozioni di base per l’analisi e la progettazione delle principali opere infrastrutturali (reti viarie, sentieri tematici, greenways, ecomusei, infrastrutture verdi) che interessano il territorio agricolo e forestale, nonché per la gestione delle aree verdi urbane ed extraurbane, in vista di una sua fruizione integrata. Viene infine approfondito il tema delle aree verdi urbane ed extraurbane, nell’ambito della pianificazione territoriale, nonché con riferimento alle molteplici funzioni svolte e ai servizi ecosistemici forniti.

Il corso consente di acquisire conoscenze, capacità e abilità descrivibili come segue:

- Conoscenza e capacità di comprensione

Acquisizione di strumenti e metodi di base utili a comprendere le trasformazioni del paesaggio, i processi tecnici di pianificazione territoriale e di progettazione delle infrastrutture, secondo una visione integrata.

- Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Capacità di inquadrare metodologicamente l’analisi territoriale e l’iter risolutivo di problemi specifici dello spazio e delle infrastrutture agroforestali e della pianificazione delle aree verdi.

- Autonomia di giudizio

Considerazione critica di potenzialità, limiti e vantaggi dei diversi strumenti e metodi presentati, in rapporto a diversi casi-studio, condizioni territoriali e classi di problemi.

- Abilità comunicative

Capacità di: organizzare in testi ed elaborati tecnici i risultati delle applicazioni; presentare in pubblico gli esiti ottenuti; integrarsi con altre figure tecniche in gruppi di lavoro.

- Capacità d’apprendimento

Capacità di frequentare autonomamente la letteratura scientifica e aggiornare la propria formazione.

Ultimo aggiornamento: 30-09-2023

Ai fini dello studio della disciplina è utile una buona conoscenza di base della lingua inglese scritta e parlata; inoltre sono essenziali le nozioni di base di cartografia e topografia nonché di disegno tecnico per l'architettura. Il programma svolto è strettamente in relazione con quello dell'altro modulo del corso integrato, per cui nel corso si assume che lo studente segua e acquisisca in parallelo le nozioni di base relative all'uso dei GIS e dei principali metodi applicati nell'analisi spaziale del territorio

Ultimo aggiornamento: 30-09-2023

Il corso è equamente ripartito tra lezioni di approfondimento teorico e lezioni di approfondimento su casi-studio e aspetti applicativi. Agli studenti è richiesta una partecipazione attiva e la frequenza, ancorché non obbligatoria, è ritenuta utile per quest'ultimo aspetto. I casi di approfondimento possono essere sviluppati liberamente dagli studenti, con una scelta dei temi diversificata secondo il curriculum seguito. Per alcuni contenuti si fa riferimento a testi e articoli in lingua inglese, stente la necessità di lavorare su bibliografia scientifica aggiornata e assumere una prospettiva internazionale.

Ultimo aggiornamento: 30-09-2023

Il docente ha attivato uno specifico TEAM didattico nell'ambito della piattaforma Teams Microsoft. Il Team è accessibile agli studenti regolarmente iscritti mediante un codice pubblicato nella sezione riservata del website istituzionale. Nel Team sono presenti diverse cartelle di condivisione contenenti: le presentazioni delle lezioni svolte, i materiali didattici utilizzati, testi utili all'approfondimento dei casi-studio, i risultati delle prove intermedie svolte in itinere, una guida allo svolgimento dello studio e per la preparazione all'esame con quesiti riepilogativi e puntuale riferimento ai testi suggeriti.

Ultimo aggiornamento: 30-09-2023

I due moduli didattici concorrono in pari misura al conseguimento del voto finale d'esame. Per il superamento dell'esame del corso integrato dovrà essere sostenuta una prova orale sui contenuti dei due moduli e occorrerà aver conseguito almeno la valutazione minima prevista nelle prove pratiche e nei test didattici programmati, in itinere o a completamento dell'erogazione dei singoli moduli. Per i singoli moduli potranno essere svolte verifiche indipendenti, aventi anche valore esonerativo. Ai fini dell'autoverifica dell'apprendimento in itinere il docente mette a disposizione dello studente dei quesiti riepilogativi e dei test per le diverse sezioni del programma. Su alcuni argomenti la verifica viene svolta, a scelta dello studente, anche con la redazione di elaborati di approfondimento di casi-studio.

Ultimo aggiornamento: 30-09-2023